So haben wir in unserem Altbau PV-Anlage und Wärmepumpe kombiniert

Familie Biedenbach heizt jetzt mit PV-Strom. Dafür hat sie ihren Altbau saniert und dann die PV-Anlage mit einer Wärmepumpe gekoppelt. Damit macht die fünfköpfige Familie einen weiteren Schritt in Richtung Energieunabhängigkeit. Im Beitrag gibt Eigentümer Martin nützliche Tipps für eine kosteneffiziente Sanierung und den Einbau einer modernen Heizung in ein Bestandsgebäude.

Unser Zweifamilien-Haus in Kassel-Niederzwehren stammt aus dem Jahr 1935 und wurde in der für die damalige Zeit typischen zweischaligen Bauweise gebaut. Nach dem Kauf 2019 haben wir mit der Sanierung und der Erneuerung der Hauselektrik begonnen. Stromleitungen, Fenster, Heizkörper und Fußböden waren in die Jahre gekommen.

Noch vor dem Einzug im Herbst 2019 haben wir die Wände eingerissen, alte Stromleitungen ersetzt, die Wände neu verputzt und gestrichen, Fenster und Fußböden erneuert sowie neue Heizkörper eingebaut. Eine möglichst nachhaltige Lebensweise ist uns wichtig. Wir wollten möglichst natürliche Materialien verwenden. Gleichzeitig war unser Budget als junge Familie mit drei Kindern eher begrenzt. Daher haben wir die Sanierung in möglichst sinnvolle Etappen geteilt und bewusst auf Anschaffungen wie eine neue Küche oder ein größeres Familienauto verzichtet. Wo immer es ging, haben wir selbst mit angefasst. Mit Ausnahme natürlich da, wo fachliche Expertise nötig war – wie etwa beim Legen der elektrischen Anschlüsse.

Wie erreicht man eine klimafreundliche Energieversorgung im Altbau?

Dass wir auf dem Dach eine PV-Anlage installieren wollen, stand für uns fest. 2019 haben wir die 9,92 kWp PV-Anlage auf dem Walmdach unseres Hauses in Ost-West-Süd Ausrichtung installiert. Nach der Auslegung der Anlagen im Planungstool Sunny Design sind auf dem Dach 15 Module mit Ost-Ausrichtung, 10 Module in Westausrichtung und auf dem Flachdach mit Südausrichtung 6 Module von Jinko mit 320 Watt mit K2 System aufgestellt.

2019 kam es zu Lieferengpässen bei dreiphasigen SMA Wechselrichtern. Anstatt des ursprünglich vorgesehen Sunny Tripower Wechselrichters wurden daher zwei SMA Wechselrichter Sunny Boy 5.0 installiert. Als intelligente Steuerzentrale nutzen wir den Energiemanager Sunny Home Manager 2.0.

Zugegeben, die Wärmepumpe war zunächst nicht geplant oder Teil unseres Sanierungsvorhabens. Aber die beiden im Keller installierten Gasthermen aus den 1990er Jahren waren immer öfter defekt und die Reparaturkosten recht hoch.

Beruflich hatte ich mich bereits seit einiger Zeit mit der Wärmepumpentechnik beschäftigt und es war dann nur noch ein kleiner Schritt von der Idee bis zur Planung einer modernen und effizienten Heizungslösung. Nur trieb uns dabei natürlich die Frage um, ob wir dafür unseren Altbau aufwändig dämmen müssten.

Für das Wärmekonzept kontaktieren wir erneut den Fachbetrieb etna aus Hofgeismar, weil wir mit dem Unternehmen bereits beim Umbau 2019 gute Erfahrung gemacht hatten. Sie konnten ihre Erfahrungen in den Bereichen Gas, Wasser, Klima und PV ideal einbringen. Wir haben uns schließlich für ein Gas-Hybrid-Wärmepumpensystems entschieden. Die Heizungsanlage selbst stammt vom Großhändler Linss, der ebenfalls die Besonderheiten des Hauses berücksichtigte. So konnten wir für das neue Heizsystem innerhalb kürzester Zeit die Förderung BEG EM 2021 bei der BAFA – Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle beantragen und erhielten einen Zuschuss in Höhe von 30 Prozent auf das gesamte Heizsystem.

Vorher: Den Aushub für die Außeneinheit konnte Martin in Eigenleistung erbringen.

Nachher: Fachmännisch aufgestellt, ist die Außeneinheit bereit für den Betrieb.

Warum eine hybride Heizlösung?

Geschafft: Die Wärmepumpe läuft.

Reine Wärmepumpen arbeiten sehr effizient bei niedrigen Vorlauftemperaturen um die 45 Grad Celsius. Sobald jedoch die Außentemperaturen auf unter 5 Grad Celsius sinken, benötigt man im Altbau Vorlauftemperaturen von 65 Grad Celsius, um die Zimmer vernünftig zu beheizen. Das erreicht die Wärmepumpe nur bei einem sehr hohen Stromverbrauch. Hier springt die Gastherme als Back-up ein.

Mit einer größeren PV-Anlage ab ca. 20 kWp, die auch während der kalten Jahreszeit günstigen PV-Strom erzeugt, wäre die Gastherme vermutlich überflüssig. Denn je mehr Leistung die PV-Anlage auf die Waage bringt, desto mehr Überschüsse kann sie erzeugen. Das verschafft weiteren Spielraum, den PV-Strom für den Eigenverbrauch, zum Beispiel ein E-Auto zu nutzen. Doch dafür reicht unsere 10 kWp PV-Anlage momentan leider nicht aus.

Welche Dämmung gibt es für Gebäude in Schalenbauweise?

Anfang 2023 startete dann schließlich die Installation der Brötje Gas-Hybrid-Wärmepumpe. Doch vor dem Einbau des neuen Heizsystems nahmen wir die Dämmung der Hauswand in Angriff. Hier beauftragten wir eine Firma, die für die Dämmung der Hauswände ein spezielles Kunststoffgranulat verwendete. Dieses wurde in die Zwischenräume der Außenwände eingeblasen. Das Material hat sich bewährt und verspricht eine langjährig hohe Dämmqualität.

Die Außenwände des Hauses auf eine andere Art zu dämmen, wäre für uns zu kostspielig geworden. Zumal sich diese Dämmtechnik bei Gebäuden mit Schalenbauweise bewährt hat. So kostete uns die Dämmung rund 3700,- Euro und erhielten wir noch einen staatlichen Zuschuss in Höhe von 500,- Euro. Der Förderantrag wurde von unserem Energieberater, der zugleich auch unser Schornsteinfeger ist, gestellt.

Die Dämmung des Mauerwerks und der Einbau des neuen Heizsystems waren innerhalb kürzester Zeit erledigt. Der Austausch der alten Gasthermen dauerte keine Woche. Doch bis zur Lieferung der Wärmepumpe vergingen aufgrund von Lieferschwierigkeiten mehrere Monate. Damit fiel der Austausch der Heizungsanlage auf die kalte Jahreszeit. Die Zeit, in der die alten Gasthermen aus- und die neue Heizung eingebaut wurde, haben wir mit einer Split Klimaanlage und Infrarotstrahlern überbrückt.

Wie steuert der Energiemanager einen Haushalt intelligent?

Der Anschluss des neuen Heizsystems an das Home-Energiemanagementsystem war ebenfalls schnell gemacht. Der Sunny Home Manager 2.0 steuert eine AVM Fritz Dect 200 Steckdose, die mit einem potenzialfreien Relais verbunden ist. Die Wärmepumpe ist damit mit einer SG ready Funktion ausgestattet. SG ready bedeutet so viel wie Smart Grids ready.

Das Relais erzeugt ein Signal, welches von der Wärmepumpe empfangen wird. Dieses Signal wirkt wie ein Knopfdruck, welches der Wärmepumpe signalisiert ihre Warmwasserproduktion bei einem PV-Überschuss um 8 Grad nach oben zu fahren. SG ready ist eine einfache, wenngleich gut funktionierende An-/Aus-Steuerungsfunktion. Genauer wird die Kommunikation zwischen PV-Anlage, Wechselrichter und Wärmepumpe mit einem SEMP-Datenprotokoll.

Was bringt die Sanierung der Energieversorgung?

Für die PV-Anlage hatten wir bereits einen größeren Hauptanschlusskasten eingebaut. Für die Genehmigung und den Anschluss der PV-Anlage waren die Städtischen Werke Kassel zuständig. Die PV-Anlage erzeugte 2022 rund 8.722 Kilowattstunden (kWh). Davon haben wir rund 4.681 kWh für den Eigenverbrauch genutzt. Dadurch konnten wir rund 600,- Euro Stromkosten im Jahr einsparen und erhielten über die EEG-Einspeisevergütung von den Städtischen Werken Kassel 680,- Euro ausgezahlt. Seit September 2019 haben wir rund 22 Tonnen CO₂ eingespart.

Vor dem Heizungswechsel haben wir 17.000 kWh für unsere 110 qm Wohnung im Erdgeschoss verbraucht. Die obere 73 qm große Wohnung hatte einen ähnlichen Verbrauch. Wie hoch die Heiz- bzw. Stromkosten mit der Wärmepumpe sind und wie hoch die Einsparungen für die Wärmeversorgung ausfallen, lässt sich im Moment noch nicht sagen. Dazu ist die Anlage noch nicht lange genug in Betrieb. Die nächsten zwei Jahre werden wir jedoch die Heizkosten und Verbräuche im Blick behalten und darüber berichten.

Insgesamt haben wir bislang rund 60.000 Euro in die Sanierung des Hauses gesteckt. Rund 11.000 Euro kostete die Solaranlage ohne Förderung und rund 29.000 Euro beanspruchte der Heizungswechsel und die Installation der Luft-Wasser Wärmepumpe abzüglich einer 30-prozentigen Förderung durch die BAFA.

Wie gehen wir weiter in Richtung Energiewende?

Zentrale Energieversorgung im Keller: Hier ist die Wärmepumpe vor Witterungseinflüssen geschützt.

Da sich die Voraussetzungen für die Installation von PV-Anlagen im Zuge gesetzlicher Änderungen wie der EEG-Novelle 23 deutlich verbessert haben, planen wir demnächst eine Erweiterung unserer PV-Anlage an der Fassade vorzunehmen. Damit wollen wir insbesondere auch in der kühleren Jahreszeit Stromerträge aus der PV-Anlage erzielen und diese für den Betrieb der Wärmepumpe nutzen.

Langfristig möchten wir damit auch unser Gasheizungs-Back-up unserer Hybridheizungslösung überflüssig machen und komplett auf den Strombetrieb der Luft-Wärmepumpe umstellen. Zudem steht die Anschaffung eines Batterie-Speichers im Raum, sobald es die Kosten erlauben.

Da für das Haus selbst bereits der Großteil der Renovierungsarbeiten abgeschlossen ist, steht hier nur noch die Dämmung der Dach- und Obergeschossdecke an. Irgendwann werden wir sicherlich auch die Türen austauschen, um den Wärmeverlust zu minimieren. Das hatte bisher jedoch wenig Priorität, da sich die Investition im Moment für uns wenig rechnet.

Meine Checkliste für die energetische Sanierung im Altbau

Ein altes Haus zu erwerben, bedeutet in der Regel viel Arbeit und den Willen, sich handwerklich weiterzubilden oder alternativ Geld für die Sanierung in die Hand zu nehmen. Grundsätzlich will eine Sanierung gut durchdacht und geplant sein.

Unsere Erfahrungen haben wir hier für dich in einer 10 Punkte Checkliste zusammengetragen, die wir dir mit auf den Weg geben möchten:

Energetische Sanierung
Das öffentliche Interesse am Thema energetische Sanierung von Bestandsgebäuden (sprich Altbauten) und der Einbau von Wärmepumpen ist groß. Nicht zuletzt auch wegen der Novellierung des Gebäudeenergiegesetz (GEG). Das Bundesgesetz regelt die Anforderungen an beheizte und klimatisierte Gebäude.
Auch der Bundesverband für Wärmepumpen zeigte Interesse für das Projekt und besuchte Familie Biedenbach im Juni 2023 vor Ort. Zuvor war eine Delegation des Wirtschafts- und Klimaschutzministeriums bei den Biedenbachs.